Nhiều môi trường công nghiệp như công nghiệp chế biến hóa chất, nhà máy phát điện, chế biến khoáng sản và hoạt động dầu khí sử dụng hệ thống đường ống được lắp đặt một phần hoặc hoàn toàn ngoài trời. Hệ thống đường ống được sử dụng trong các ứng dụng ngoài trời phải có khả năng duy trì các đặc tính vật lý cơ bản sau khi tiếp xúc kéo dài với các yếu tố – gió, mưa/độ ẩm, ánh nắng trực tiếp, nhiệt độ theo mùa và khắc nghiệt.

Trong 60 năm qua, hệ thống đường ống Corzan ® CPVC đã chứng minh rằng chúng có thể chịu được sự tiếp xúc lâu dài với môi trường mà không gây ra các tác động bất lợi đáng kể. Đường ống, van và ống dẫn Corzan CPVC được thiết kế để mang lại độ tin cậy và hiệu suất lâu dài trong các ứng dụng ngoài trời, đảm bảo năng suất cao hơn và chi phí vòng đời thấp hơn.

Tiếp xúc với tia cực tím và nhiệt bức xạ kéo dài

Các loại nhựa nhiệt dẻo như CPVC nhìn chung rất phù hợp để chịu được nhiều thách thức liên quan đến việc tiếp xúc liên tục với các nguyên tố này. Tuy nhiên, một số loại nhựa nhiệt dẻo không thể chịu được tác động của bức xạ cực tím lên đường ống. Tiếp xúc quá nhiều với tia UV có thể làm suy yếu các đặc tính vốn có của vật liệu và hạn chế các đặc tính hiệu suất chính. Trong một số hệ thống lắp đặt, chất lượng ép đùn không đủ có thể dẫn đến khả năng kháng hóa chất và hiệu suất cơ học kém hơn.

Lubrizol hợp tác với các đối tác sản xuất Corzan của chúng tôi để luôn cung cấp vật liệu hoàn thiện cao cấp vượt qua các tiêu chuẩn đồng thuận như ASTM 441. Sự an toàn của khách hàng và nhân viên của họ là cực kỳ quan trọng như một phần trong đề xuất giá trị của hệ thống Corzan CPVC.

Ngoài ra, lịch sử sâu rộng của Corzan CPVC đã chứng minh hiệu suất vượt trội của vật liệu liên quan đến độ bền va đập và khả năng ứng suất thiết kế thủy tĩnh dài hạn. Việc sử dụng nồng độ đáng kể cacbon đen và titan dioxit (TiO2), với cả hai chất phụ gia được công nhận là chất ngăn chặn tia cực tím tuyệt vời, đã đảm bảo hoạt động thành công trong nhiều thập kỷ trong điều kiện ngoài trời. Các chất phụ gia bảo vệ khung polymer của ống và cho phép nó duy trì định mức áp suất, độ bền cơ học, khả năng chống va đập và các đặc tính vật lý khác, mang lại cho Corzan CPVC hiệu suất tốt nhất trong phân khúc sau khi tiếp xúc với tia cực tím kéo dài.

Đồ họa bên dưới cho thấy nhiệt độ bề mặt do ánh nắng trực tiếp gây ra trên ống Corzan CPVC so với các vật liệu hệ thống đường ống khác.

Schedule 80 Corzan CPVC có thể hiển thị một số sự đổi màu ở bên ngoài đường ống theo thời gian, điều này đôi khi được coi là do tiếp xúc với tia cực tím làm hỏng đường ống. Trên thực tế, sự đổi màu là một phần của quá trình phong hóa tự nhiên của vật liệu và không gây bất lợi cho hệ thống đường ống. Nếu một mặt cắt ngang của đường ống bị loại bỏ, sẽ thấy rằng chỉ có lớp trên cùng của đường ống bị đổi màu. Tùy thuộc vào cách lắp đặt, sơn đường ống bằng sơn latex gốc nước sẽ cung cấp thêm khả năng chống tia cực tím cần thiết.

Hệ thống đường ống phải có khả năng chịu được nhiệt độ cực cao do chu trình năng lượng mặt trời gây ra. Các quan sát về nhiệt độ bề mặt trong một ngày có nhiệt độ môi trường xung quanh xác nhận tác động của mặt trời là đủ để đẩy vật liệu ống PVC và PPR vượt quá áp suất định mức ở nhiệt độ cao.

Giãn nở nhiệt

Tất cả các hệ thống đường ống nhựa nhiệt dẻo phải được thiết kế và lắp đặt để phù hợp với sự giãn nở nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất cần xem xét khi thiết kế hệ thống đường ống cho ứng dụng ngoài trời. Chênh lệch nhiệt độ là sự chênh lệch giữa nhiệt độ tối đa và tối thiểu mà hệ thống đường ống sẽ phải chịu trong suốt thời gian sử dụng.

Độ giãn nở hoặc co lại của ống nhựa nhiệt dẻo có thể được tính theo công thức sau:

Công thức giãn nở nhiệt

Δ L = LpC Δ T

Trong đó: Δ L = Thay đổi chiều dài do thay đổi nhiệt độ (in.)

Lp = Chiều dài ống (in.)

C = Hệ số giãn nở nhiệt (in./in./°F)

= 3,4 x 10-5 in./in./°F đối với CPVC

Δ T = Thay đổi nhiệt độ (° F)

Nói chung, thiết kế hệ thống đường ống phải bù đắp cho sự giãn nở nhiệt bất cứ khi nào tổng nhiệt độ thay đổi lớn hơn 30°F (17°C). Các vòng giãn nở, độ lệch hoặc thay đổi hướng có thể được đưa vào để phù hợp với sự giãn nở nhiệt.

Công thức vòng lặp mở rộng

= 3 ED ( Δ L)

2S

Trong đó: = Chiều dài vòng lặp (in.)

E = Mô đun đàn hồi ở nhiệt độ tối đa (psi)

S = Ứng suất làm việc ở nhiệt độ tối đa (psi)

D = Đường kính ngoài của ống (in.)

Δ L = Thay đổi chiều dài do thay đổi nhiệt độ (in.)

Lubrizol cung cấp Máy tính mở rộng Corzan CPVC để hỗ trợ thiết kế hệ thống đường ống Corzan. Nhà thiết kế/kỹ sư nhập đường kính ống, nhiệt độ tối đa và tối thiểu cũng như chiều dài đường ống. Sau đó, máy tính sẽ hiển thị độ giãn nở tuyến tính của đường ống và các kích thước cần thiết của vòng giãn nở, độ lệch và thay đổi hướng.

Các vòng mở rộng và độ lệch phải bao gồm ống thẳng và khuỷu 90° được nối với xi măng dung môi. Ngay cả khi ống ren được sử dụng cho phần còn lại của hệ thống, các vòng giãn nở và phần bù phải được xây dựng bằng xi măng dung môi để tăng khả năng xử lý ứng suất uốn xảy ra trong quá trình giãn nở.

Nhiệt độ thấp và đóng băng

Corzan CPVC không có nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối để lắp đặt ở môi trường ngoài trời. Corzan CPVC là vật liệu có cấu trúc vô định hình hoạt động dưới nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) và do đó không có điểm đóng băng.

Môi trường mà hệ thống đường ống Corzan mang theo thường quyết định nhiệt độ tối thiểu. Mỗi môi trường có một điểm đóng băng mà tại đó cần có hệ thống theo dõi nhiệt để bảo vệ chất đó khỏi điều kiện cực lạnh. Hướng dẫn chung -15°F (-26°C) thường được sử dụng làm giới hạn dưới của hệ thống đường ống.

Các kỹ sư và người lắp đặt phải đặc biệt chú ý đến từng chi tiết khi lắp đặt bất kỳ hệ thống đường ống nào ở nhiệt độ dưới 40°F. Mặc dù CPVC có khả năng hoạt động tốt ở nhiệt độ dưới 40°F, nhưng điều cần thiết là phải hiểu các yêu cầu kỹ thuật và đào tạo người lắp đặt đúng cách để đảm bảo lắp đặt thành công. Liên hệ với một trong những chuyên gia về chủ đề Corzan của chúng tôi để được hỗ trợ về kỹ thuật hệ thống đường ống.

Việc lắp đặt đường ống ngoài trời không thể tránh khỏi

Việc lắp đặt đường ống ngoài trời đôi khi là điều không thể tránh khỏi. Các nhà thiết kế và kỹ sư có thể tìm đến Corzan CPVC để đạt được những lợi thế về hiệu suất nhằm đảm bảo độ tin cậy của hệ thống đường ống trong các ứng dụng ngoài trời – bao gồm cả khả năng chống chịu thời tiết tia cực tím. Đường ống, phụ kiện và van Corzan CPVC đã được lắp đặt thành công trong các ứng dụng ngoài trời trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau trên toàn cầu.

Yêu cầu tư vấn với chuyên gia kỹ thuật Corzan hoặc một trong các đối tác sản xuất của chúng tôi để được hỗ trợ trong việc chỉ định hệ thống đường ống bền và an toàn hoặc lên lịch đánh giá kỹ thuật và đánh giá kỹ thuật về tính phù hợp của quy trình miễn phí.

Thông tin chi tiết cho blog này được lấy một phần từ những thông tin sau:

https://www.corzan.com/en-us/piping-systems/specutions/weatherability

https://www.corzan.com/blog/what-you-need-to-know-about-cpvc-and-uv-weatherability

https://www.corzan.com/blog/the-guide-to-cold-weather-cpvc-piping-installation

https://www.corzan.com/blog/corzan-cpvc-stands-up-to-the-elements